基于系统动力学的地铁车站客流量影响因素分析

邵一琨

摘 要：广州地铁目前发展迅速，已经进入大线网运营时代，客流量显著增加，因此本文以提高地铁车站乘客疏导效率为基点，运用系统动力学的理论与方法，分析了地铁车站客流影响因素，建立了系统动力学模型及描述了各因素之间的因果关系、系统响应及过程。

关键词：地铁车站客流；系统动力学；VENSIM

1 广州地铁现状

目前，广州地铁已建成开通9条线路、总长共260公里。至2017年还将力争新建成开通广佛线西朗至沥 段、六号线二期等多条线路，届时累计开通里程将超过500公里。随着跨越式的发展，广州地铁已大线网运营时代，目前日均客流量近590万人次，与去年同期相比增长了10万人次，快速的客流增长对线网运营有了更高的要求，因此，为了达到高效的运行及快速的乘客疏导，分析地铁车站客流变化并找出影响因素，显得更加重要。

2 系统动力学

系统动力学是综合了反馈控制论、信息论、系统论、决策论、计算机仿真以及系统分析的试验方法等发展而来的。系统动力学利用因果反馈关系描述系统的动态复杂性，并能够定性与定量地分析研究系统，从系统的微观结构入手建立模型，构造系统的基本结构。并且，通过VENSIM这一可以建立可视化动态模型的图形接口软件，可以将系统中各变量之间关系以适当方式写入模型，记录及了解各变量之间的因果关系，便于直观的模拟和分析系统的动态行为[1]。

3 地铁车站乘客客流量影响因素分析

对于每一位乘坐地铁的乘客来说，在从出发进站到乘车再到下车及出站的过程中都是在跟地铁相关设备及工作人员打交道。以广州地铁为例，针对乘客在地铁站的场景来说，与乘客相关的因素包括：羊城通OCT、单程票TOKEN、自动售票机TVM、自动检票机GATE（包括出闸机及进闸机）、半自动售检票机BOM）、自动扶梯、地铁列车以及各岗位工作人员等。因此，闸机的通过能力、自动售票机的服务能力、工作人员的工作效率（包括业务水平及引导有效率等）、扶梯通过能力、列车载客量等都会影响乘客的滞留时间进而减缓乘客的疏散效率[2][3]。

4 系统建模

然后，根据因果关系图建立系统流程图。首先先要确定系统中的水平变量、速率变量。本系统中包括地铁车站总人数、进站人数、出站人数三个水平变量；乘客进站速率、人数增加率、人数减少率、乘客离站速率四个速率变量。各辅助变量包括闸机、售票机、车票、工作人员、扶梯等的状态。据此，建立系统流程图如图2所示。

从图2中，可以看出，进站人数受入闸机通过率、TVM数量、员工处理乘客事务的速度等因素的影响；而离站人数则受到出闸机通过率、列车载客量等因素的影响。在系统中，闸机故障率、TVM故障率、票卡异常率、乘客事务处理速率、扶梯故障率等均可以通过车站管理系统后台数据以及实际测算统计得出。

5 结束语

由于地铁建设从规划到批复再到建成运行要经历几年时间，本文正是基于由于前期规划等因素导致的地铁车站结构及空间不足且无预留足够可发展空间的前提下，分析了系统动力学的特性，根据历史数据及经验建立了各因素之间的系统动力学结构模型。通过各变量之间的因果关系，有助于直观看出地铁客流影响因子的互相作用关系，并能够更加直观快速的找出地铁车站提高客流组织能力的关键点及方法，从而达到快速疏散乘客的目的。但本文只从非换乘站的单一客流影响情况进行简单分析，由于换乘站客流影响因素众多，其间相互作用关系也更加复杂，因此在以后的研究中，将会以换乘站客流情况作为重点，继续深入分析。

参考文献

[1]王其藩.系统动力学[M].上海：上海财经大学出版社，2009.

[2]陈峰，吴奇兵，张慧慧，等.北京地铁1号线车站设施与客流关系分析[J].交通运输系统工程与信息，2009，9（2）：94-96.

[3]唐寿成.地铁车站客流组织工作探讨[J].铁道运输与经济，2007，29（9）：48-50.